80例盆腔腫瘤調強放療擺位誤差分析

李 列，繆煒烈，劉興文，劉 宵，殷 茜，張 瓊，陳 敏，周 航，曾繼澤

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院放療室，貴州 遵義 563099)

80例盆腔腫瘤調強放療擺位誤差分析

李 列，繆煒烈，劉興文，劉 宵，殷 茜，張 瓊，陳 敏，周 航，曾繼澤

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院放療室，貴州 遵義 563099)

目的分析盆腔腫瘤調強放療實施過程中引起重復性擺位誤差范圍及原因，以提高放療準確性。方法80例盆腔腫瘤患者使用真空墊固定體位，螺旋CT模擬定位掃描，Pinnacle③計劃系統(tǒng)設計放療計劃，數字化模擬機靶區(qū)復位，直線加速器治療前靶區(qū)位置驗證，共攝取320張靶區(qū)位置確認片(復位片+驗證片)與計劃靶區(qū)(DRR)影像圖以骨性標志配準比較，測量誤差數據。結果將所測數據分類統(tǒng)計得出，設備及輔助裝置等引起系統(tǒng)誤差；X、Y、Z軸分別為2.55±0.85 mm、3.00±1.00 mm、2.35±0.70 mm，擺位引起隨機誤差；X、Y、Z軸分別為1.50 mm，2.00 mm，1.25 mm。根據van-Herk等提出的CTV～PTV擴邊公式MPTV=2.5Σ+0.78δ計算80例盆腔腫瘤調強放療擺位誤差CTV～PTV外擴邊界估計值X、Y、Z軸分別為7.16±1.50mm, 8.28±2.00 mm, 6.65±1.25 mm。結論通過對擺位誤差數據分析，原因與患者自身因素、設備精度因素、放療擺位技師責任心等有關，做好放療質控能有效提高放療準確性。

盆腔腫瘤；放療技術；射野驗證片；擺位誤差

隨著放療技術的快速發(fā)展，適形調強放射治療(IMRT)已成為盆腔惡性腫瘤治療的主要方式，放療期間重復性擺位誤差對腫瘤治療效果有著重要的影響。分析擺位誤差產生原因及誤差范圍，能有效提高放療準確性。對80例盆腔腫瘤放療患者治療前重復性擺位攝取模擬機復位片及靶區(qū)位置驗證片，將所獲模擬機復位片、加速器驗證片與計劃靶區(qū)(DRR)影像圖進行對比測量誤差數據，結果報告如下。

1資料與方法

1.1 臨床資料 2012年8月至2013年2月我院收治的80例盆腔腫瘤患者，其中宮頸癌50例(女性)、中位年齡48±5歲，直腸癌30例(男性17例、女性13例)，中位年齡50±5歲，病例均由病理學確診，固定方式及患者體重情況(見表1)。

表1 80例盆腔腫瘤患者臨床資料分布情況

病例分類性別(例)男 女 中位年齡(歲)固定方式仰臥/俯臥體重指數(x±s,kg/m2)宮頸癌 - 50 48±5真空墊(仰臥)22.58±4.25直腸癌 17 13 50±5真空墊(俯臥)21.90±3.60

注：體重指數=體量/身高2

1.2 設備資料 西門子螺旋CT，Nucletron SIMULIX-HQ數字化模擬定位機，Elekta Presise直線加速器，Philips pinnacle③放療計劃系統(tǒng)，負壓真空墊，電動抽吸真空泵，激光定位系統(tǒng)，驗證片拍攝架及膠片，自動洗片機等，設備精度質控均定期檢測。

1.3 實施方法 按醫(yī)囑先在模擬定位機下制作患者固定裝置，制作時囑患者脫去衣物并暴露病變區(qū)域，先把負壓真空袋放在模擬機床上擺正，讓患者身體平臥于松軟負壓真空袋上并躺正躺直，根據病變掃描需要調整患者上下、左右位置，雙手上舉交叉抱頭，感體位舒適為宜，整理負壓真空袋上下及左右，與患者身體緊密接觸，囑患者并保持體位不變化，用真空泵抽吸負壓真空袋內氣體，使其變硬至成型即可。打開激光燈，在模擬定位機透視下調整患者體位，使患者正中線與激光中軸線重合，然后在體表及負壓真空袋上做好標記。CT模擬掃描時體位與制作固定器時一致，并在患者掃描范圍的體表貼上3個金屬標記點，最后將掃描圖像傳入放療Pinnacle③計劃系統(tǒng)行腫瘤靶區(qū)勾畫及治療計劃設計。

1.4 放療靶區(qū)復位 將放療計劃傳入數字化模擬定位機，患者按醫(yī)囑要求體位固定仰臥或俯臥在模擬定位機床上，充分暴露病變區(qū)域，體位與CT模擬定位掃描時保持一致。用激光燈對準患者在CT模擬掃描時所作的體表標記線，根據計劃靶區(qū)位置移位數據，調整X(左右)、Y(頭腳)、Z(前后)三個方向數據，在模擬機透視下0°或180°初步確定照射野大小，旋轉機架到90°或270°透視下調整床高度，即確定放療靶區(qū)治療等中心旋轉軸。利用模擬機透視功能將采集射野影像圖保存與計劃靶區(qū)(DRR)影像進行比較。記錄誤差范圍后適當移動治療中心與計劃靶區(qū)中心保持一致，并在患者體表及固定器上作好擺位標記。

1.5 放療靶區(qū)驗證 治療前采用與模擬機復位時相同的體位固定方式及參考標記進行擺位，在Elekta Precise直線加速器治療機下進行驗證片拍攝，每次拍攝等中心處機架角度為0°或180°及90°或270°驗證片各一張。驗證片拍攝條件根據患者體厚及沖洗膠片藥水衰變情況而定，常規(guī)參數設為6～9MU(machine monitor unit)，分兩檔照射；先照光野、后照射野[1]。

1.6 誤差數據統(tǒng)計 所統(tǒng)計的誤差數據由系統(tǒng)誤差、治療中每次擺位誤差及隨機誤差組成[2]。系統(tǒng)誤差；由治療前患者CT模擬定位掃描誤差、模擬定位機機械誤差，治療加速器機械誤差及擺位激光燈誤差等因素引起。這些誤差在治療過程中對每位患者都是恒定值，本文用Σ表示引起系統(tǒng)誤差標準差值。隨機誤差；放療期間患者每次治療時體位重復性存在差異，具有隨機性，每次擺位測量的誤差值都不一樣，用δ表示引起隨機誤差的標準差值。根據van-Herk等[3-5]提出的放療靶區(qū)CTV～PTV擴邊公式MPTV=2.5Σ+0.78δ計算X、Y、Z軸的MPTV值范圍。

1.7 統(tǒng)計學處理 用SPSS 13.0軟件對患者放療情況及擺位誤差進行統(tǒng)計分析，發(fā)現重復性擺位誤差與患者體重(體重指數=體重/身高2)、性別、年齡等因素相關性，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 80例盆腔腫瘤放療患者，重復性擺位共攝取320張靶區(qū)位置確認片(復位片+驗證片)與原計劃靶區(qū)(DRR)影像圖以骨性標志配準比較，測量出X(左右)、Y(頭腳)、Z(前后)軸擺位誤差數值，設備及輔助裝置引起系統(tǒng)誤差為；X軸為(2.55±0.85)mm、Y軸為(3.00±1.00)mm、Z軸為(2.35±0.70)mm，擺位引起隨機誤差；X、Y、Z軸分別為1.50 mm，2.00 mm，1.25 mm。參照van-Herk等提出的放療靶區(qū)CTV～PTV擴邊公式MPTV=2.5Σ+0.78δ計算出80例盆腔腫瘤調強放療技術(Intensity-Modulated Radiation Therapy,IMRT)總體擺位誤差CTV～PTV外擴邊界數據估計值X、Y、Z軸分別為(7.16±1.50) mm,(8.28±2.00) mm,(6.65±1.25) mm(見表2)。

表2系統(tǒng)誤差、隨機誤差與放療總擺位靶區(qū)CTV～PTV外擴邊界誤差估計值情況(單位mm)

軸位系統(tǒng)誤差標準誤差(Σ)均值(μ)隨機誤差標準差(δ)擺位外擴估計值(MPTV)X軸2.550.851.507.16±1.50Y軸3.001.002.008.28±2.00Z軸2.350.701.256.65±1.25

注：X軸表示患者左右方向，Y軸表示患者頭腳方向，Z軸表示患者前后方向。

2.2 患者體重指數、性別、年齡等與擺位誤差的關系；通過實際病例分析盆腔腫瘤IMRT放療患者重復性擺位誤差值X、Y、Z軸三個方向與患者性別、年齡無統(tǒng)計學差異。根據WHO公布的亞洲人體重指數正常水平(18.5～23.0)，體重指數>23、≤23的患者對擺位誤差值具有統(tǒng)計學差異(見表3)。

表3患者性別、年齡、體重指數與擺位誤差數值分布情況(單位mm)

項目 性 別男女年齡(歲)>50≤50體重指數(x±s,kg/m2) >23≤23誤差總值 7.508.109.759.00 13.5010.50平均誤差值2.502.703.253.00 4.503.50誤差波動值1.251.351.651.50 2.251.75P 0.7280.6350.007

3 討論

調強放療(IMRT)技術現已成為盆腔腫瘤放療的主流技術，它可通過計劃設計調整多角度照射野內的劑量強度分布，在三維方向上使靶區(qū)內劑量分布均勻，增加靶區(qū)內受照射劑量，減少周圍正常組織受照劑量，以提高治療增益比。ICRU24號報告[6]指出；腫瘤放療靶區(qū)劑量偏離最佳劑量±5%時就有可能使原發(fā)灶腫瘤失控，加大局部復發(fā)率。在放射治療期間，每次擺位時位置都會有不同程度的變化，如果變化超出允許誤差范圍就有可能使放療靶區(qū)漏照或少照，使高劑量區(qū)域移到危險器官上，引起嚴重并發(fā)癥或后遺癥[7-9]。因此，能否降低放射治療中的擺位誤差是精確放療成敗的關鍵。

在放療計劃制定及實施過程中，諸多因素可引起擺位誤差增大，包括患者自身因素、設備精度因素、放療擺位技師責任心等均能直接影響放療精度。筆者通過對80例盆腔腫瘤患者重復性擺位誤差分析，發(fā)現引起誤差增大主要有以下幾個方面；①患者呼吸運動及器官移動:所有腹式呼吸都可引起患者體表標記上下移動。②關節(jié)活動:對于盆腔腫瘤來說，髖關節(jié)及骶髂關節(jié)的左右擺動或內、外側旋轉均可造成每次擺位不一致。③性別、年齡及體重指數:在臨床工作中發(fā)現中青年人的擺位誤差比老年人的小，體重指數參照WHO公布的亞洲人體重指數正常水平值(18.5～23.0)[10]，偏胖的體型擺位誤差較大。④膀胱及直腸的充盈情況:每次治療時由于膀胱充盈或排空對其他器官造成誤差，放療時對膀胱及直腸的要求應與定位時要求一致。⑤擺位標記:患者的體表標記線要隨時保持清晰，稍有模糊一定要嚴格按照擺位所要求的姿勢描線，準確性必須與定位時所作的標記一致。⑥體位固定器:治療時應經常留意固定器的穩(wěn)定性及固定情況，是否有漏氣、變軟及變形現象。⑦設備精度:應定期檢測設備精度，保證放療設備性能安全穩(wěn)定，三維擺位激光燈要嚴格控制誤差范圍。⑧放療技師的責任心:由于每天放療技師進出機房的次數較多，工作性質相對單調，容易放松思想或警惕，甚至降低擺位標準。因此；加強放療技師工作責任心，嚴格按操作規(guī)程執(zhí)行，加強技能培訓及業(yè)務學習，加強質控管理，嚴格按照有關要求檢測放療設備的機械精度及性能，對提高放療準確性非常重要。隨著醫(yī)院等級和各個城市發(fā)展的差異，每個醫(yī)院的放療技術也存在差異，主要是設備條件、工作人員業(yè)務水平及素質等存在差異，擺位誤差大小也各不相同。各醫(yī)院應根據本單位的實際情況，通過實際病例擺位誤差數據測量，建立本院放療患者擺位誤差數據，為計劃設計時靶區(qū)CTV～PTV外擴邊界提供數據支持，以減少放療并發(fā)癥及正常組織不必要照射，提高放療準確性。

[1] 黃清秀，瞿宜艷.47例直腸癌三維適形放療擺位誤差的測定[J].福建醫(yī)藥雜志，2010，04，32(2)：104-105.

[2]Hurkmans C W，Remeijer P，Lebesque J V，et al.Set-up verification using portal imaging；review of current clinical practice[J].Radiother Oncol，2001，58(2)：105-120.

[3]McKenzie A,van-Herk M，Mijnheer B.Margins for geometricuncertainty around organs at risk in radiotherapy [J].Radiother 0ncol，2002，62(3)：299-307.

[4]van-Herk M，Remeijer P，Lebesque J V.Inclusion of geometricuncertainties in treatment plan evaluation[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2002，52(5)：1407-1422.

[5]van-Herk M，Remeijer P,Lebesque J V.Errors and margins in radiotherapy[J].Semin Rasiat Oncol，2004，14(2)：52-64.

[6] 胡逸民.腫瘤放射物理學[M].北京：原子能出版社，1999:613-615.

[7]Hunt M.The effect of positional uncertainties Oil the treatment of primary nasopharynx cancer[J].Med Phys，1989.16(2)：456-464.

[8]Stroom J C，De Boer H C,Huizenga H，et al.Inclusion of geo-metrical uncertainties in radiotherapy treatment planning by means of coverage probability[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，1999，43(4)：905-919.

[9]Stroom J C，Heijmen B J.Geometrical uncertainties Radiothera-PY planning margins and the ICRU-62 report[J].Radiat On-col,2002，64(1)：75-83.

[10] 王巍，劉冉生，莊洪卿，等.肺癌放療中胸部熱塑模與負壓真空氣墊固定擺位誤差比較[J].中華放射腫瘤學雜志,2012,21(3)：235-236.

[收稿2013-03-01;修回2013-03-20]

(編輯：王福軍)

R739.93

B

1000-2715(2013)02-0158-03